gost_grasshopper_cipher.c

   1 /*
   2  * Maxim Tishkov 2016
   3  * This file is distributed under the same license as OpenSSL
   4  */
   5
   6 #if defined(__cplusplus)
   7 extern "C" {
   8 #endif
   9
  10 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
  11 #include "gost_grasshopper_defines.h"
  12 #include "gost_grasshopper_math.h"
  13 #include "gost_grasshopper_core.h"
  14
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/err.h>
  18 #include <string.h>
  19
  20 #include "e_gost_err.h"
  21
  22 enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
  23     GRASSHOPPER_CIPHER_ECB = 0,
  24     GRASSHOPPER_CIPHER_CBC,
  25     GRASSHOPPER_CIPHER_OFB,
  26     GRASSHOPPER_CIPHER_CFB,
  27     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR
  28 };
  29
  30 static EVP_CIPHER* gost_grasshopper_ciphers[5] = {
  31         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL,
  32         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL,
  33         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL,
  34         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL,
  35         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL
  36 };
  37
  38 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  39 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  40
  41 struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS {
  42     int nid;
  43     grasshopper_init_cipher_func init_cipher;
  44     grasshopper_do_cipher_func do_cipher;
  45     grasshopper_destroy_cipher_func destroy_cipher;
  46     int block_size;
  47     int ctx_size;
  48     int iv_size;
  49     bool padding;
  50 };
  51
  52 static struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS gost_cipher_params[5] = {
  53         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = {
  54                 NID_grasshopper_ecb,
  55                 gost_grasshopper_cipher_init_ecb,
  56                 gost_grasshopper_cipher_do_ecb,
  57                 NULL,
  58                 16,
  59                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  60                 0,
  61                 true
  62         },
  63         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = {
  64                 NID_grasshopper_cbc,
  65                 gost_grasshopper_cipher_init_cbc,
  66                 gost_grasshopper_cipher_do_cbc,
  67                 NULL,
  68                 16,
  69                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  70                 16,
  71                 true
  72         },
  73         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = {
  74                 NID_grasshopper_ofb,
  75                 gost_grasshopper_cipher_init_ofb,
  76                 gost_grasshopper_cipher_do_ofb,
  77                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb,
  78                 1,
  79                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb),
  80                 16,
  81                 false
  82         },
  83         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = {
  84                 NID_grasshopper_cfb,
  85                 gost_grasshopper_cipher_init_cfb,
  86                 gost_grasshopper_cipher_do_cfb,
  87                 NULL,
  88                 1,
  89                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  90                 16,
  91                 false
  92         },
  93         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = {
  94                 NID_grasshopper_ctr,
  95                 gost_grasshopper_cipher_init_ctr,
  96                 gost_grasshopper_cipher_do_ctr,
  97                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr,
  98                 1,
  99                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
 100                 8,
 101                 false
 102         },
 103 };
 104
 105 /* Set 256 bit  key into context */
 106 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_key(gost_grasshopper_cipher_ctx* c, const uint8_t* k) {
 107     for (int i = 0; i < 2; i++) {
 108         grasshopper_copy128(&c->key.k.k[i], (const grasshopper_w128_t*) (k + i * 16));
 109     }
 110     grasshopper_set_encrypt_key(&c->encrypt_round_keys, &c->key);
 111     grasshopper_set_decrypt_key(&c->decrypt_round_keys, &c->key);
 112 }
 113
 114 /* Cleans up key from context */
 115 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 116     for (int i = 0; i < 2; i++) {
 117         grasshopper_zero128(&c->key.k.k[i]);
 118     }
 119     for (int i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 120         grasshopper_zero128(&c->encrypt_round_keys.k[i]);
 121     }
 122     for (int i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 123         grasshopper_zero128(&c->decrypt_round_keys.k[i]);
 124     }
 125     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 126 }
 127
 128 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 129     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) c;
 130
 131     grasshopper_zero128(&ctx->buffer1);
 132 }
 133
 134 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 135     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) c;
 136
 137     grasshopper_zero128(&ctx->iv_buffer);
 138     grasshopper_zero128(&ctx->partial_buffer);
 139
 140     ctx->counter = 0;
 141 }
 142
 143 static int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 144                                         const unsigned char* iv, int enc) {
 145     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 146
 147     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 148         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx));
 149     }
 150
 151     if (key != NULL) {
 152         gost_grasshopper_cipher_key(c, key);
 153     }
 154
 155     if (iv != NULL) {
 156         memcpy((unsigned char*) EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 157                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 158     }
 159
 160     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 161            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx),
 162            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 163
 164     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 165
 166     return 1;
 167 }
 168
 169 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 170                                                                const unsigned char* iv,
 171                                                                int enc) {
 172     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 173     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_ECB;
 174     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 175 }
 176
 177 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 178                                                                const unsigned char* iv,
 179                                                                int enc) {
 180     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 181     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CBC;
 182     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 183 }
 184
 185 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 186                                                                const unsigned char* iv,
 187                                                                int enc) {
 188     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 189
 190     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_OFB;
 191
 192     grasshopper_zero128(&c->buffer1);
 193
 194     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 195 }
 196
 197 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 198                                                                const unsigned char* iv,
 199                                                                int enc) {
 200     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 201     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CFB;
 202     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 203 }
 204
 205 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 206                                                                const unsigned char* iv,
 207                                                                int enc) {
 208     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 209
 210     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_CTR;
 211
 212     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
 213     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
 214
 215     c->counter = 0;
 216
 217     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 218 }
 219
 220 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 221                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
 222     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 223     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 224
 225     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
 226 }
 227
 228 static int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 229                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 230     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 231     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 232     const unsigned char* current_in = in;
 233     unsigned char* current_out = out;
 234     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 235     size_t i;
 236
 237     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 238         if (encrypting) {
 239             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 240                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 241                                       &c->buffer);
 242         } else {
 243             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 244                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 245                                       &c->buffer);
 246         }
 247     }
 248
 249     return 1;
 250 }
 251
 252 static int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 253                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 254     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 255     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 256     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 257     const unsigned char* current_in = in;
 258     unsigned char* current_out = out;
 259     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 260     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 261     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 262     size_t i;
 263     grasshopper_w128_t* currentBlock;
 264
 265     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
 266
 267     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 268         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 269         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 270         if (encrypting) {
 271             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
 272             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 273             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
 274         } else {
 275             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 276             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
 277             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
 278         }
 279     }
 280
 281     return 1;
 282 }
 283
 284 static int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 285                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 286     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 287     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 288     const unsigned char* current_in = in;
 289     unsigned char* current_out = out;
 290     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 291     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 292     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 293     size_t lasted;
 294
 295     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
 296
 297     // full parts
 298     for (size_t i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 299         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 300         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 301         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 302         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
 303         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
 304         c->counter += 1;
 305     }
 306
 307     // last part
 308     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 309     if (lasted > 0) {
 310         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 311         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 312         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 313         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
 314         for (size_t i = 0; i < lasted; i++) {
 315             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
 316         }
 317         c->counter += 1;
 318     }
 319
 320     return 1;
 321 }
 322
 323 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
 324                                       grasshopper_w128_t* buf) {
 325     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
 326     ctx->g = ctx->buffer1.b[0] | (ctx->buffer1.b[1] << 8) | (ctx->buffer1.b[2] << 16) |
 327              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[3] << 24);
 328     ctx->g += 0x01010101;
 329     ctx->buffer1.b[0] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 330     ctx->buffer1.b[1] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 331     ctx->buffer1.b[2] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 332     ctx->buffer1.b[3] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 333     ctx->g = ctx->buffer1.b[4] | (ctx->buffer1.b[5] << 8) | (ctx->buffer1.b[6] << 16) |
 334              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[7] << 24);
 335     ctx->go = ctx->g;
 336     ctx->g += 0x01010104;
 337     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 338         ctx->g++;
 339     }
 340     ctx->buffer1.b[4] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 341     ctx->buffer1.b[5] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 342     ctx->buffer1.b[6] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 343     ctx->buffer1.b[7] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 344     ctx->g = ctx->buffer1.b[8] | (ctx->buffer1.b[9] << 8) | (ctx->buffer1.b[10] << 16) |
 345              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[11] << 24);
 346     ctx->go = ctx->g;
 347     ctx->g += 0x01010107;
 348     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 349         ctx->g++;
 350     }
 351     ctx->buffer1.b[8] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 352     ctx->buffer1.b[9] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 353     ctx->buffer1.b[10] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 354     ctx->buffer1.b[11] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 355     ctx->g = ctx->buffer1.b[12] | (ctx->buffer1.b[13] << 8) | (ctx->buffer1.b[14] << 16) |
 356              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[15] << 24);
 357     ctx->go = ctx->g;
 358     ctx->g += 0x01010110;
 359     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 360         ctx->g++;
 361     }
 362     ctx->buffer1.b[12] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 363     ctx->buffer1.b[13] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 364     ctx->buffer1.b[14] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 365     ctx->buffer1.b[15] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 366     memcpy(iv, &ctx->buffer1, 16);
 367     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
 368 }
 369
 370 static int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 371                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 372     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 373     const unsigned char* in_ptr = in;
 374     unsigned char* out_ptr = out;
 375     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 376     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 377     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 378     size_t i = 0;
 379     size_t j;
 380
 381     /* process partial block if any */
 382     if (num > 0) {
 383         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
 384              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 385             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 386         }
 387         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 388             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 389         } else {
 390             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 391             return 1;
 392         }
 393     }
 394
 395     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 396            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 397         /*
 398          * block cipher current iv
 399          */
 400         /* Encrypt */
 401         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 402
 403         /*
 404          * xor next block of input text with it and output it
 405          */
 406         /*
 407          * output this block
 408          */
 409         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 410             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 411         }
 412     }
 413
 414     /* Process rest of buffer */
 415     if (i < inl) {
 416         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 417         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 418             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 419         }
 420         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 421     } else {
 422         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 423     }
 424
 425     return 1;
 426 }
 427
 428 static int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 429                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 430     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 431     const unsigned char* in_ptr = in;
 432     unsigned char* out_ptr = out;
 433     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 434     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 435     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 436     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 437     size_t i = 0;
 438     size_t j = 0;
 439
 440     /* process partial block if any */
 441     if (num > 0) {
 442         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 443             if (!encrypting) {
 444                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
 445             }
 446             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 447             if (encrypting) {
 448                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
 449             }
 450         }
 451         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 452             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 453             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 454         } else {
 455             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 456             return 1;
 457         }
 458     }
 459
 460     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 461            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 462         /*
 463          * block cipher current iv
 464          */
 465         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 466                                   &c->buffer);
 467         /*
 468          * xor next block of input text with it and output it
 469          */
 470         /*
 471          * output this block
 472          */
 473         if (!encrypting) {
 474             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 475         }
 476         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 477             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 478         }
 479         /* Encrypt */
 480         /* Next iv is next block of cipher text */
 481         if (encrypting) {
 482             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 483         }
 484     }
 485
 486     /* Process rest of buffer */
 487     if (i < inl) {
 488         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 489                                   &c->buffer);
 490         if (!encrypting) {
 491             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
 492         }
 493         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 494             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 495         }
 496         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 497         if (encrypting) {
 498             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
 499         }
 500     } else {
 501         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 502     }
 503
 504     return 1;
 505 }
 506
 507 static int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
 508     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 509     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 510
 511     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
 512     if (params->destroy_cipher != NULL) {
 513         params->destroy_cipher(c);
 514     }
 515
 516     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 517
 518     return 1;
 519 }
 520
 521 static int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 522     int len = 0;
 523     unsigned char* buf = NULL;
 524     unsigned char* p = NULL;
 525     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
 526
 527     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 528
 529     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 530         OPENSSL_free(buf);
 531         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 532         return 0;
 533     }
 534     OPENSSL_free(buf);
 535
 536     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 537     return 1;
 538 }
 539
 540 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 541     int ret = -1;
 542
 543     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 544         return ret;
 545     }
 546
 547     return 1;
 548 }
 549
 550 static int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
 551     switch (type) {
 552         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
 553             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 554                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 555                 return -1;
 556             }
 557             break;
 558         }
 559         default:
 560             GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 561             return -1;
 562     }
 563     return 1;
 564 }
 565
 566 static GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
 567     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
 568                                block_size  /* block_size */,
 569                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
 570 }
 571
 572 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
 573     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
 574            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
 575                    mode |
 576                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
 577                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
 578                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
 579                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 580            ) &&
 581            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
 582            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
 583            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
 584            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
 585            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
 586 }
 587
 588 static const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
 589     EVP_CIPHER** cipher;
 590     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
 591
 592     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
 593
 594     if (*cipher == NULL) {
 595         params = &gost_cipher_params[num];
 596
 597         int nid = params->nid;
 598         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
 599         int block_size = params->block_size;
 600         int ctx_size = params->ctx_size;
 601         int iv_size = params->iv_size;
 602         bool padding = params->padding;
 603
 604         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
 605         if (*cipher == NULL) {
 606             return NULL;
 607         }
 608
 609         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
 610             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
 611             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
 612             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
 613             *cipher = NULL;
 614         }
 615     }
 616
 617     return *cipher;
 618 }
 619
 620 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
 621     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
 622 }
 623
 624 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
 625     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
 626 }
 627
 628 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
 629     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
 630 }
 631
 632 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
 633     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
 634 }
 635
 636 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
 637     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
 638 }
 639
 640 #if defined(__cplusplus)
 641 }
 642 #endif